顺向缓倾岩层临坡地基复合破坏模式与极限承载力计算

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顺向缓倾岩层临坡地基的破坏模式及极限承载力,与层面抗剪性能及产状与组合关系密切相关。迄今为止,众多学者基于临坡地基极限承载力的滑移线法对这一问题开展了研究,这些方法可以考虑层面特征与组合关系的影响,相比其他方法具有明显优势。然而这些研究大都假设主动朗肯区底部与优势结构面直接相接,忽略普朗特尔过渡区的范围,这在一些情况下会出现计算结果偏大等问题。针对上述问题,本文基于滑移线严格解,考虑地基中客观存在的普朗特尔过渡区,采用应力间断面静力分析的力矩平衡法,建立了顺向缓倾岩层临坡地基极限承载力试算方法。采用该方法对不同倾角的顺向缓倾岩层破坏模式进行了分类:当岩层倾角小于最小临界值βmin时,岩体发生“自锁”,为均质破坏模式;当岩层倾角大于最大临界值βmax时,发生顺层滑动破坏;当岩层倾角位于区间 (βmin, βmax)时,发生复合破坏模式。最后将该模型应用于洞庭溪沅水特大桥中,结果表明:忽略过渡区范围的双平面破坏模式在该工程中应用时,计算结果偏大;本文方法计算结果最小,符合潘家铮“极小值”原理,计算结果更准确。由此可见,本文方法考虑了岩基中层面特征组合与客观存在的普朗特尔过渡区的影响,计算确定了顺向缓倾岩层临坡地基不同破坏模式下岩层倾角临界值,并通过试算确定复合破坏模式中抵抗力最小破坏面,是一种准确确定临坡地基承载力的新方法。
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